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¿Qué es una patología estructural?

diciembre 9, 2020

patologia-estructural

Una patología estructural en el ámbito de la construcción es la ciencia que estudia e identifica las “enfermedades, síntomas y causas” que pueden sufrir las estructuras.

Los tipos de lesiones o deterioros sufridos por algún elemento, material o estructura; pueden ser físicas (humedad, suciedad, erosión), mecánicas (grietas, fisuras, deformaciones) o químicas (oxidación, corrosión, carbonatación).

Los problemas patológicos se manifiestan externamente, esto quiere decir que se pueden observar visualmente, por lo que es conveniente consultar con un experto para realizar estudios de ensayos no destructivos (Ensayo Ferroscan) y destructivos (Ensayo núcleos de concreto, Ensayo de regatas y carbonatación, Ensayo de tracción al acero de refuerzo) para obtener información científica que permita diagnosticar el tipo de patología que presenta y dar el mejor tratamiento.

Tipos de patología estructural

Los tipos de patología estructural se pueden clasificar según la etapa del proyecto en donde se originan y según el origen del agente causante.

patologias
Patologías según su origen

patologias agentes
Patologías agente causante

Tipos de lesiones

Químicas

Estas lesiones son producidas por consecuencia de reacciones químicas que suceden entre los componentes químicos de los materiales con los cuales se realizan las construcciones y los agentes atmosféricos, por los efectos de los elementos contaminantes y diferentes organismos vivos.

Mecánicas

Son lesiones resultantes de las intervenciones de diversos procesos mecánicos compuestos por fuerzas externas e internas que producen esfuerzos internos en los diferentes elementos que componen las estructuras y que son reflejados físicamente mediante fisuras, grietas, deformaciones, desprendimientos, etc.

Físicas

Son las lesiones causadas por agentes físicos externos como el agua, el viento, erosión, falta de mantenimiento, movimientos externos, etc., los cuales causan en las estructuras afectaciones como humedades, erosiones, suciedades, fisuras, etc.

Agente causanteTipo de lesión
QuímicoEflorescencias
Fisuras y grietas: Por carbonatación, corrosión, reacción álcali-agregado y expansión de sulfatos.
Desprendimientos:  Por corrosión y carbonatación.
Erosión: Lixiviación, ataque de ácidos. 
MecánicoFisuras y grietas: Por cargas, asentamientos, deformaciones e impactos.
Fracturas: Por sobrecargas, aplastamientos e impactos.
Desprendimientos: Por deformaciones, vibraciones e impactos.
Erosión: Por abrasión, cavitación, fricción y frotamiento.
FísicoHumedades: Capilares, filtración, condensación
Fisuras y grietas: Contracción, dilatación, choque térmico
Erosión: Desintegración, delaminación.
BiológicoBiodeterioro: Por microorganismos y excreción de ácidos.
Biodegradación: Por microorganismos.
Biocorrosión: Naturaleza electroquímica por microorganismos locales.
Tomado de expertos nos hablan sobre las patologías del concreto

Métodos para diagnosticar una patología estructural

Como se mencionó anteriormente las patologías estructurales se manifiestan externamente por lo que se pueden identificar visualmente. Para dar un diagnóstico especializado del tipo de patología y su tratamiento se debe realizar un estudio el cual se basa en 3 tipos de métodos:

No destructivo, Destructivo y Análisis de laboratorio y matemáticos especializados.

Método No destructivo

Se denomina método de ensayo no destructivo (END) a cualquier tipo de prueba practicada a un material que no altere de forma permanente sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales.

A continuación, listamos los ensayos no destructivos más conocidos.

Pruebas esclerométricas

Las pruebas esclerométricas miden un índice de rebote con el cual se correlaciona a la resistencia a la compresión del concreto evaluado. Solo es aplicable en una superficie perfectamente lisa, no es útil en elementos no encofrados; requiere calibración antes de ejecutar el ensayo.

Pruebas ferromagnéticas

Ensayo Ferroscan
Ensayo Ferroscan (END)

Sirven para determinar la distribución general del acero, los recubrimientos, separaciones entre aceros, los diámetros de las varillas. Su aplicación se orienta a todo tipo de estructuras. Es como tomar una radiografía a la estructura para determinar el acero en su interior.

Pruebas de ultrasonido

Las pruebas de ultrasonido tienen diferentes aplicaciones. Se basa en el fenómeno que provoca la reflexión de las ondas acústicas en un objeto. Mide las diferentes reflexiones que se producen cuando las ondas acústicas encuentran discontinuidades en su propagación.

Prueba radiografía industrial

radiografia
Radiografía Industrial

Es un método que permite inspeccionar los materiales a fin de detectar defectos no visibles mediante la capacidad de penetración de diversos materiales que poseen los rayos X de onda corta, los rayos gama y los neutrones. Se trata de un elemento importante de los ensayos no destructivos.

Pruebas con líquidos penetrantes

liquidos
Líquidos Penetrantes

El ensayo de líquidos penetrantes permite la detección de discontinuidades en materiales sólidos no porosos, detecta fallas que generalmente están presentes en procesos de producción, y fijación de piezas metálicas no ferromagnéticas. Existen las siguientes técnicas:

-Visibles / Fluorescentes.

-Penetrantes eliminables con agua / Eliminables con disolventes / Postemulsificables.

-Reveladores secos / Húmedos.

Método Destructivo

Se denomina ensayo destructivo (ED) a cualquier tipo de prueba practicada a un material que altere su forma permanente, sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales; desde una leve marca, a una deformación permanente o incluso su rotura parcial o total.

A continuación listamos los ensayos destructivos más conocidos.

Ensayo núcleos de concreto (ED)

Ensayo de nucleos
Ensayo núcleos de concreto (ED)

Mediante equipos especializados, se realiza la extracción de núcleos de concreto, mampostería, rocas y asfalto, de las estructuras que se requieren evaluar, con el fin de llevarlos al laboratorio especializado de ingeniería y se procede a realizar una prueba de compresión que nos determine la resistencia actual del elemento y se compara con las cargas de diseño para la cual fue construido, o con las cargas que requiere la estructura.

Ensayo de regatas y carbonatación (ED)

Ensayo de Regatas
Ensayo de regatas y carbonatación (ED)

Con el fin de poder determinar el grado de carbonatación en las estructuras de concreto reforzado, que indique que tanta protección tiene al acero a los efectos de la corrosión, se basa en una solución de fenolftaleina al 1% para saber si está carbonatado. La fenolftaleina es un indicador de alcalinidad. Al aplicarlo con un spray o con pincel, el concreto que protege a las armaduras toma una coloración rosa, en caso contrario el hormigón no toma color alguno.

Con esta prueba se determinamos si el Ph del concreto a descendido y ya no protege las armaduras de acero, y de esta manera recomendar posibles soluciones que ayuden a proteger el acero. En este mismo ensayo, se realizan antes unas regatas de inspección, que ayuda a evidenciar el estado físico de los aceros y comprobar sus diámetros y separaciones.

Ensayo de tracción al acero de refuerzo

Ensayo de traccion de acero
Ensayo de tracción al acero de refuerzo

Se realizan unas regatas de inspección, ensayo destructivo que expone los aceros de refuerzo, para comprobar su estado físico. Además, se procede a extraer una muestra del acero entre 40 a 50 cm de longitud con el fin de llevarlo al laboratorio, y realizar un ensayo de tracción y determinar la resistencia actual del acero y compararlo con los diseños o establecer su actual resistencia para realizar un diagnóstico de la estructura.

Ensayos destructivos metalúrgicos

Las propiedades mecánicas tanto de metales base como de uniones soldadas deben ser verificadas con el objeto de asegurar la calidad del conjunto respecto a su diseño. Los ensayos a efectuar dependerán de cada caso en particular.

Existen los siguientes tipos de ensayos para metales:

  • Ensayo de resistencia a la tensión
  • Ensayo de resistencia al doblez
  • Ensayo de Nick-Break
  • Ensayo de resistencia al impacto
  • Ensayo de dureza

Conclusión

Es importante abordar e incluir los estudios de patología de la construcción en las obras para que ayuden a contemplar aspectos desde la perspectiva de la funcionalidad, la durabilidad y de la integridad de las construcciones, desde las etapas de diseño, durante la construcción, y postconstrucción como un tema preventivo y correctivo.

Al igual que pasa en nuestro cuerpo humano, las estructuras también nos alertan de cualquier síntoma o patología, indicando que hay algún problema que se debe investigar, desde su origen o causa, con el fin de establecer su corrección lo antes posible, para que la “enfermedad” no avance y los costos de reparación sean mayores o lo peor, que ocurran tragedias mayores que cobren la vida de personas, por no atender estas alertas o advertencias que los materiales empiezan a manifestar. Con nuestro equipo de profesionales especializados en este servicio, será un gusto poder ayudara a detectar y a comprender el cuidado y protección de sus patrimonios, no dude en contactarnos.

Para prevenir una patología estructural se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

  • Aplicar las mejores prácticas de construcción.
  • Utilizar los mejores materiales de acuerdo a las especificaciones técnicas.
  • Realizar controles de calidad y seguimiento a los procedimientos.
  • Realizar mantenimientos periódicamente.

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Fuentes consultadas: Revista Construcción y Tecnología en concreto enero 2012 Documento: Detección, tratamiento y prevención de patologías en sistemas de concreto estructural, Elizabeth Avendaño Rodriguez – https://maestros.com.co/buenas-practicas

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2 Comentarios

  1. Gracias por la información pero apenas estoy empezando a estudiar el tema.

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